Branchentreff Vorbeugender Brandschutz

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1 Branchentreff Vorbeugender Brandschutz Einsatz von Feinsprüh- Löschanlagen in Müllverbrennungsanlagen Arnd Knop

2 2 / 39 Agenda 1. Hoch- und Niederdruck-Feinsprühlöschanlagen: Wie viel weniger ist mehr? 2. Wo brennt s denn? Risikobereiche durch die Versicherungsbrille 3. Betriebssicherheit gewährleisten. Erfolgreiche Brandschutzlösungen einsetzen.

3 1 Hoch- und Niederdruck- Feinsprühlöschanlagen: Wie viel weniger ist mehr?

4 Definition Sprinkler/Düsen - klassisch Tropfendurchmesser > 1 mm Oberfläche von 1 Liter Wasser: z.b. 3 m² Wassernebel Tropfendurchmesser < 1 mm Oberfläche von 1 Liter Wasser: z.b. 60 m² Wassernebel contra Feinsprüh? Der Begriff Feinsprüh steht in Deutschland als Synonym für Wassernebel. Dies trifft auch auf den Begriff Feinsprühtechnik zu, die international als Wassernebeltechnik bekannt ist.

5 5 / 38 Definition Wassernebel/ Regelwerke Neue Definition von Wassernebel (water mist)? NFPA gültig seit Ausgabe 2000 Tropfenspektrum DV99 < 1000µm, CEN TS Tropfenspektrum DV90 < 1000µm FM Data sheet 4 2: Planung und Einbau Die Minifog Düsen und Sprinkler erzeugen Wassernebel gemäß NFPA 750 und CEN TS Das heißt: Der kumulierte, volumetrische Durchmesser von 90% bzw. 99% aller Tropfen muss kleiner 1000µm sein.

6 6 / 38 Physikalische Eigenschaften Wasser hat: die größte Oberflächenspannung aller Flüssigkeiten stabile kleine Wassertropfen möglich Oberfläche wird vergrößert die höchste Wärmekapazität aller Flüssigkeiten (Erwärmung von 0 C C) Aggregatzustände: fest flüssig gasförmig große Wärmemengen für Änderung des Aggregatzustandes erforderlich

7 7 / 38 Physikalische Eigenschaften Ausnutzung von: Kühleffekt Gesteigerte Löschwirkung Stickeffekt Kleinere Tropfen erwärmen sich schneller stärkere Abkühlung am Brandherd Kleinere Tropfen verdampfen schneller zusätzlicher Wärmeentzug + Sauerstoffverdrängung am Brandherd

8 8 / 38 Physikalische Eigenschaften Achtung: Geringes Eigengewicht der Wassertropfen führt zu: geringerer Wurfweite Zufuhr von kinetischer Energie erforderlich Luftströmungen und Brandthermik sind Störgrößen bei der Bewegung (lenken den Tropfen ab) Randbedingungen zu beachten

9 9 / 38 Systeme - Druckstufen Einteilung der Druckstufen International gem. NFPA: Niederdrucksysteme: 12,1 bar Mitteldrucksysteme: > 12,1 bar bis 34,5 bar Hochdrucksysteme: > 34,5 bar Einteilung der Druckstufen Deutschland gem. VdS: Niederdrucksysteme: 16 bar Hochdrucksysteme: > 16 bar

10 10 / 38 Minifog Feinsprüh-Löschanlagen Minifog Feinsprüh-Löschanlagen werden in Worst Case-Brandversuchen (Maßstab 1:1) von unabhängigen Stellen nach geltenden Richtlinien getestet

11 2 Wo brennt s denn? Risikobereiche durch die Versicherungsbrille

12 12 / 38 Aktuelle Situation Die Versicherungen fordern wegen aktueller Brandereignisse verstärkt die Nachrüstung von Brandschutzmaßnahmen in bestehenden Müllverbrennungsanlagen und Kraftwerken für folgende Bereiche: Förderanlagen/ Förderbänder (Kohlebänder in Kohlekraftwerken) Kabelkanäle/ Kabelräume Turbinen/ Ölräume

13 Minifog - Produktfamilie Minifog Schutzkonzepte Land Schutzkonzepte Land Schutzkonzepte Schiffe / Offshore Feuerlöscher EconAqua ProCon marine mobile Sprinkleranlage max. 16 bar -OH1 Risiken z.b. Verwaltungsgebäude Sprühwasseranlage max.16 bar -Maschinenschutz -Kabelkanäle -Kohlebänder Sprühwasseranlage max. 16 bar - Objektschutz für Schiffsmaschinen -Hochdrucklöschgerät HDL -Löscher Minifog mobile ProCon XP marine XP Sprühwasseranlage über 16 bar (80bar/ 40 bar) 260 m 3 / m 3 -Turbinenräume -Maschinenräume Sprinkleranlage und Sprühwasseranlage über 16 bar (140bar) -Kabinen und öffentliche Bereiche -Maschinenräume -Objektschutz für Schiffsmaschinen

14 3 Betriebssicherheit gewährleisten. Erfolgreiche Brandschutzlösungen einsetzen.

15 15 / 38 Brandschutzkonzept Betrachtung des Gesamtkonzepts für den wirkungsvollen Einsatz von Löschanlagen Wirkungsvolle Branderkennung Abstimmung/ Klärung des Auslösekonzeptes (automatisch/ halbautomatisch, Fernauslösung von Warte bzw. von der Werkfeuerwehr) Einbau von Rauchschürzen/ Brandabschottungen Abschaltungskonzept (Trip-Signale für z.b. Turbine, Lüftungsabschaltung etc.) Individuelle Klärung erforderlich Zusätzliche mobile Löscheinrichtungen: Feuerlöscher Hydrantenschränke, evtl. mit Schaumzumischung

16 16 / 38 Niederdruck-Feinsprühtechnik ProCon Beschreibung von Minifog ProCon Niederdruck-Feinsprühlöschanlagen Funktionsprinzip wie klassische Sprühwasser-Löschanlage mit Sprühwasserventil (Typ FSX) und Löschsteuerzentrale FMZ Einsatz von speziellen Löschdüsen (Impulsdüsen) mit Schutzkappe Tröpfchengröße: < 370 µm (erfüllt Anforderungen gem. CEN/TS 14972) (Herkömmliche Düsen: mittlere Tröpfchengröße: > 1000 µm) Mindestdruck an der Düse 4,0 bar Anschluss an die vorhandene Löschwasserversorgung möglich Normale Löschwasserqualität ist ausreichend Kleinere Rohrnennweiten durch geringere Wassermengen Erfolgreiche DMT-Versuche mit 1 m/s Windgeschwindigkeit (Keine Beeinflussung der Löschwirkung durch Luftströmung/ Thermik)

17 17 / 38 ProCon Feinsprühdüse Minifog ProCon Feinsprühdüse MX ID (Impulsdüse): Mit Schutzkappe Ohne Schutzkappe

18 Bekohlungsbereich / Kohlebänder Beispiel-Bandanlage Bandbreite: mm Länge des Löschbereichs: 50 m Wassermenge gemäß VdS-Richtlinie: 1,60 m x 50 m = 80 m² x 5 l / (min x m²) = 400 l/min je Ebene, 3 Ebenen (Obergurt/ zw. Ober- und Untergurt/ unter Untergurt) Theoretische Wassermenge: l/min je Band 2 Bänder parallel: Gesamtwassermenge: l/min

19 19 / 41 Bekohlungsbereich / Kohlebänder DMT-Löschversuch mit Minifog ProCon Impulsdüsen Impulsdüsen (K-Werte: 3,2 und 6) Versetzte Düsenanordnung (2 Ebenen), ca. 1,50 m Düsenabstand Bandlänge: 50 m, Düsenanzahl: 34 Düsenpaare Mindestdruck an der Düse: 4 bar Theoretische Wassermenge: 626 l/min je Band 2 Bänder parallel: Gesamtwassermenge: l/min

20 20 / 41 Bekohlungsbereich / Kohlebänder Vergleich der Löschwassermengen Bandlänge: 50 m, 2 Bänder parallel Löschsystem Wassermenge l/min Gemäß VdS 2109 Minifog Impulsdüse Minimax 2009

21 21 / 38 Kabelkanäle Kabelkanäle in Bestandsbauten i.d.r. Zustände unbekannt wie Belegung der Kabelpritschen Kabelsorte (oft aus früheren Zeiten) verölte Leitungen beengte Räumlichkeiten bauliche Abgrenzungen Kabelkanäle Neubau Zustände bekannt Belegungsmengen geregelt bauliche Abschottungen nach Regelwerk

22 22 / 38 Kabelkanäle VdS Feinsprühkonzept Minifog ProCon für Kabelkanäle (VdS) Feinsprühsystem mit offenen Düsen Tröpfchen gemäß NFPA 750 / CEN TS reduzierter Wassereinsatz von 50% mit speziellen Minifog Düsen Mindestdruck an der Düse: 4,0 bar Systemdruck: 16 bar Wasserbeaufschlagung: 5 mm/min Pritschenhöhe: max. 5 m Betriebszeit: 30 min VdS anerkannt

23 23 / 38 Nutzen für den Kunden Minifog ProCon für Kabelkanäle günstiges Preis-Leistungs-Verhältnis Keine Personengefährdung! Umweltfreundlich! Effizienter Löschwassereinsatz deutlich kleinere Rohrleitungen und -gewicht ideal für Nachrüstungen Flexiblere Gestaltung der Wasserversorgung Anschluss an vorhandene Netze Hydrantenanlage integrierbar Feuerwehreinspeisung (Niederdruck) geprüfte und robuste Technik für raue Einsatzfälle (Niederdruck)

24 24 / 38 Kabelkanäle DMT Feinsprühkonzept Minifog ProCon für Kabelkanäle (DMT) Feinsprühsystem mit offenen Düsen Löschwasser nochmals reduziert Tröpfchen gemäß NFPA 750 / CEN TS Minifog Impulsdüsen K3,2 Mindestdruck an der Düse: 5,0 bar Systemdruck: 16 bar Wasserbeaufschlagung: 2,2 mm/min Einbaubedingungen beachten DMT - Eignungsbestätigung

25 25 / 38 Kabelkanäle Systemvergleich Löschwassermengen Beispiel: 1 Löschbereich, Abschnittslänge 60 m, beidseitige Belegung (je 8 Pritschen => max. 1,65m) Löschsystem Wassermenge Ersparnis VdS klassisch 1980 l /min 0% Minifog ProCon (VdS) 990 l/min - 50 % Minifog ProCon (DMT) 430 l/min - 77 % Fazit: Bis zu 77% Wasserersparnis mit Minifog

26 26 / 38 Feinsprüh-Löschanlagen für Dampfturbinen Dampfturbine mit Zwischengetriebe

27 27 / 38 Feinsprüh-Löschanlagen für Dampfturbinen Einsatz von Minifog ProCon Feinsprühtechnik VdS-zugelassenes Schutzkonzept für Maschinen Spezielle Anordnung der Löschdüsen (Impulsdüsen) zu den geschützten Objekten/ Anlagenteilen Mindestdruck an der Düse 4,0 bar Normale Löschwasserqualität ist ausreichend Keine Einhausung erforderlich Erfolgreicher VdS-Versuch mit 2 m/s Windgeschwindigkeit (Keine Beeinflussung der Löschwirkung durch Luftströmung/ Thermik)

28 28 / 38 Feinsprüh-Löschanlagen für Dampfturbinen Düsenanordnung an Dampfturbinen

29 29 / 38 Hochdruck-Feinsprühlöschanlagen Minifog ProCon XP Hochdruck-Feinsprühlöschanlage Löschanlage mit offenen Düsen Anwendungsbereiche: Turbinenräume Maschinenräume mit A3 Flüssigkeiten wie Diesel Spezial-Maschinenräume mit A1 Flüssigkeiten ähnlich Heptan, Benzin (VdS) VdS Anerkennung und FM Zulassung

30 Minifog ProCon XP - Vorteile Minifog ProCon XP Vorteile Minimaler Wassereinsatz Minimierung der Schäden an den geschützten Einrichtungen Absicherung von hohen Investitionen durch Vermeidung von Ausfallzeiten Bis zu 95% weniger Wasserverbrauch gegenüber klassischen Wasser- Löschsystemen

31 31 / 38 Beschreibung Hochdruck-Systeme Effizienter Löschwassereinsatz Keine Personengefährdung! Umweltfreundlich geringe Düsenanzahl geringeres Gesamtgewicht geringere Wasserbevorratung geringeren Raumbedarf für die Anlage wesentliche Erleichterung von Nachrüstungen kleinere Rohrleitungen (Edelstahl) Einsatz als Raumschutz

32 32 / 38 Minifog ProCon XP System bis max. 260 m³ und 5 m Raumhöhe Turbinenräume Gasturbinen Dampfturbinen Maschinenräume mit brennbaren Flüssigkeiten wie Diesel z.b. Notstromaggregate Schmierölanlagen Öltanks, -pumpen und -filteraggregate Generatoren, Transformatorräume

33 33 / 38 Minifog ProCon XP Anlagengestaltung vielfältig Pumpenanlage Einbereichsanlage Mehrbereichsanlage Wasserbevorratung Direktanschluss Zwischenbehälter mit Nachspeisung Vorratsbehälter

34 34 / 38 Minifog ProCon XP Anlagengestaltung vielfältig Flaschenbatterie Einbereichsanlage Mehrbereichsanlage (bis 4 Löschbereiche) Wasserbevorratung 200 bar N2 Wasserflaschen, innen beschichtet

35 35 / 38 Minifog ProCon XP Minimaler Wassereinsatz Brandfrüherkennung Automatische Auslösung über BMA System mit offenen Löschdüsen Betriebsdruckdruck: 80 bar K-Wert: 0,63 Durchsatz pro Düse: 5,6 l/min Schutzfläche pro Düse: max. 16 m² Wasserbeaufschlagung: ~0,375 mm/min Integriertes Sieb

36 36 / 38 Minifog ProCon XP Flaschenanlage P [bar] 80 Zusätzliche Sicherheit durch ProCon XP t [min]

37 Neues ProCon XP System seit 2014 Minifog ProCon XP 2430m³ Hochdruck Feinsprühlöschanlage bis 13,5 m Raumhöhe Löschanlage mit offenen Düsen Anwendungsbereiche: Turbinenräume Maschinenräume mit brennbaren Flüssigkeiten wie Diesel Spezial-Maschinenräume mit hochentzündlichen Flüssigkeiten ähnlich Heptan, Benzin (VdS) VdS Anerkennung und FM Zulassung

38 Minifog ProCon XP Vorteile ProCon XP Düse Minimaler Wassereinsatz Brandfrüherkennung Automatische Auslösung über BMA System mit offenen Löschdüsen Betriebsdruck: 40 bar K-Wert: 3.7 Durchsatz pro Düse: ~ 23,4 l/min Schutzfläche pro Düse: 21m² Wasserbeaufschlagung: ~ 1,12mm/min Integriertes Sieb

39 39 / 38 Zusammenfassung Merkmale von Wassernebellöschanlagen: Effektivere Löschwassernutzung Wirksame Kühlung der Brandumgebung Tropfengröße Ist kein Qualitätsmerkmal Ist nicht vom Betriebsdruck abhängig Entscheidet nicht allein über den Löscherfolg Luftströmung und Brandthermik beachten Anlagenzuverlässigkeit wird durch verschiedene Faktoren bestimmt Projektierung, Bauteile, Montage und Wartung Vergleichbarkeit von Anlagen ist nur möglich, wenn unter den gleichen Bedingungen getestet wurde und die Abnahme/ Zulassung erfolgt ist.

40 Gerne beantworte ich Ihre Fragen! Einsatz von Feinsprüh- Löschanlagen in Müllverbrennungsanlagen Arnd Knop Tel.: /